Forjare vs. îndepărtarea materialului: Ce se schimbă (și ce nu) în cuțitul finit

Ca producător de cuțite personalizate care a petrecut ani de zile la forjă și la placa de lucru a unei plăci 2×72, iată adevărul non-romantic: piesele pe care nu le poți vedea - tratamentul termic și geometria - decid de obicei performanța mai mult decât modul în care a fost născut semifabricatul. „Forjarea” transformă oțelul fierbinte într-o formă aproape perfectă, apoi necesită normalizare și finisare atentă; „îndepărtarea de material” profilează și rectifică o bară, apoi o călește și o revine cu aceeași grijă. Când oțel cuțit Selecția, austenitizarea/călirea/revenirea și grosimea în spatele muchiei sunt controlate, cuțitele forjate și cele cu îndepărtare de material pot performa în esență aceleași în ceea ce privește retenția muchiei și tenacitatea. Drumurile divergeau în economia atelierului, libertatea caracteristicilor (racorduri integrale, conicități distale, filete) și modul în care fiecare proces gestionează clasele de PM inoxidabile sau înalt aliate. Așadar, haideți să separăm romantismul de rezultate și să ne concentrăm asupra a ceea ce se schimbă cu adevărat - și ceea ce nu se schimbă, în mod evident - în cuțitul finit. (knifsteelnerds.com)

Credit imagine: spokesperson.com

Verdictul rapid

Dacă performanța de așchiere este obiectivul, prioritizați oțelul, controlul tratamentului termic și geometria înainte de a vă face griji cu privire la modul în care forma s-a făcut. Un ciclu AEB-L călit corespunzător cu placă sau un ciclu CPM-154 bine executat va depăși un 1095 tratat prost, indiferent dacă 1095 a fost ciocănit sau rectificat, deoarece populația de carburi, duritatea și microstructura provin din prelucrarea termică - nu din decibeli per lovitură. Durata de viață a muchiei și senzația la tăiere sunt dominate de grosimea din spatele muchiei, stabilitatea vârfului și țintele de duritate sensibile pentru sarcina respectivă. De aceea, austenitizarea controlată, călirea corectă (uleiuri rapide, clasa AAA sau plăci) și o materie disciplinată cu două grade sunt mai degrabă „forjate” decât „forjate”. În literatura de specialitate, paritatea metodei cu tratamentul termic adecvat este constatarea constantă. (AEB-L)

Definiții și pași (cum arată de fapt fiecare flux de lucru)

In scoatere de stoc, procesul este sustractiv de la început până la sfârșit. Așez modelul pe o suprafață plană, tai profilul cu ferăstrău sau jet de apă și nivelez totul pe placă. Găurile sunt găurite cât sunt moi; teșiturile sunt prelucrate cu benzi grosiere, menținând o linie de trasare centrată dreaptă. tratamentul termic respectă programe specifice oțelului: oțelurile inoxidabile și multe clase de oțeluri metalizate (PM) sunt înfășurate sau prelucrate în condiții de oxigen scăzut și călite pe placă pentru planeitate și răcire rapidă; oțelurile simple și slab aliate sunt prelucrate cu uleiuri adecvate. După o revenire dublă, rafinez teșiturile, controlez conicitatea distală la rectificator și urmăresc progresia granulației până la finisajul dorit. Calea se pretează la repetabilitate și toleranțe strânse, în special cu oțelurile inoxidabile și PM. (Wikipedia)

Credit imagine: thepracticalengineer.com

In forjarePrelucrarea la cald sub un ciocan sau o presă împinge oțelul într-o geometrie aproape netă înainte ca rectificatorul să cânte vreodată. Acest lucru este perfect pentru oțeluri integrale, oțeluri fuller forjate și oțeluri cu cozi conice unde distribuția masei contează. Dar prelucrarea la cald adaugă istoric termic, depuneri de crustă și decarbonizare, așa că „plătesc datoria” cu normalizare și cicluri termice pentru a reseta granulația și a elimina tensiunile înainte de călire. Alegerea călirii se potrivește aliajului: ulei rapid din clasa Parks-50 pentru clase cu călire superficială, cum ar fi 1095, uleiuri potrivite pentru 80CrV2/5160 și o practică foarte atentă atunci când proiectul implică aliaje inoxidabile sau PM. După revenire, rectific adaosul de decarbonizare/crustă, grosimea muchiei cadranului și finisajul. Făcută corect, forjarea economisește curele pe forme complexe și oferă caracteristici care ar fi inutil să fie rectificate din placă. (knifsteelnerds.com)

Credit imagine: spokesperson.com

Ce se schimbă de fapt

Forjarea schimbă în principal cât de eficient poți construi macrogeometrie în semifabricat. Este modalitatea curată de a executa ranforsări integrale, conicități distale pronunțate și echilibru în direcția înainte a greutății sau neutru din punct de vedere al greutății, fără a acapara jumătate de bară de oțel. Aceasta se traduce printr-un consum mai mic de abraziv și un timp de rectificare mai scurt la construcțiile complexe. În schimb, îndepărtarea materialului de prelucrat se remarcă prin consecvență între loturi și prin controlul deformării pe secțiunile subțiri - în special la lamele din oțel inoxidabil/PM, unde călirea prin placă și ferestrele strânse de austenitizare produc o uniformitate excelentă. Ambele metode necesită în continuare o toleranță pentru îndepărtarea crustei de decarbonatare sau tratament termic și o fixare atentă pentru a gestiona rectilinietatea. Diferența constă în latitudinea de proiectare versus repetabilitate, mai degrabă decât în ​​vreun avantaj de performanță încorporat.

Ce nu se schimbă (prea mult)

La vârful de gamă, fizica nu este impresionată de poveștile despre origine. Dimensiunea granulelor și distribuția carburilor sunt stabilite de ciclul termic - normalizare dacă este forjată, apoi austenizare corectă și răcire la viteza potrivită - urmată de o revenire care atinge HRC-ul țintă. Acești pași determină tenacitatea și retenția muchiei mult mai fiabil decât dacă o nicovală sau un fierăstrău cu bandă au făcut modelarea inițială. Rezistența la coroziune rămâne dependentă de aliaj; forjarea nu adaugă crom, azot sau molibden care nu sunt deja prezente. Cu oțel, duritate și geometrie potrivite, lamele forjate și cele fără așchii au tăiat izbitor de similar atât în ​​testele controlate, cât și în experiența din atelier. Cu alte cuvinte, cuțitul devine performant atunci când tratamentul termic și geometria sunt corecte, nu datorită cât de zgomotos a fost fabricat. (dl.asminternational.org)

Importanța oțelului (asocierea aliajelor cu metoda)

Oțeluri carbon simple și slab aliate, cum ar fi 1095, 80CrV2, 5160 și 52100 recompensează forjarea: tolerează bine prelucrarea la cald și răspund excelent la normalizare și călire rapidă în ulei, oferind o granulație fină și o tenacitate solidă. Prin contrast, oțelurile inoxidabile înalt aliate și PM, cum ar fi AEB-L și CPM-154 preferă austenitizarea limitată cu oxigen și imediată călire pe placă pentru planeitate și răcire rapidă, ceea ce se aliniază perfect cu fluxurile de lucru pentru îndepărtarea așchiilor. Asta nu înseamnă că oțelul inoxidabil nu poate fi forjat - se poate - dar fereastra de proces este îngustă, riscul de decarburare crește, iar beneficiile sunt mai mici, cu excepția cazului în care aveți nevoie în mod specific de o geometrie integrală în oțel inoxidabil. Damascul sudat în model este forjat pentru a realiza țagla, dar mulți producători trec apoi la îndepărtarea așchiilor pentru geometria finală, deoarece protejează claritatea modelului și controlul dimensional. Atelierele mai inteligente aleg pur și simplu oțelul ale cărui cele mai bune practici se potrivesc echipamentului și setului de caracteristici dorite, apoi rulează... dreapta programa. (Tratament termic 80CrV2)

Colțul dezmințirii miturilor

Să renunțăm la „împachetarea pe muchie” și la „curgerea magică a fibrei la margine”. Perforarea poate alinia liniile de curgere într-o țaglă, dar normalizare șterge istoricul deformărilor relevant pentru vârful tăieturii; rafinamentul se obține în cuptor, nu prin jupuirea muchiei. De asemenea, apa nu este „mai dură” în mod implicit - severitatea călirii trebuie să se potrivească aliajului, altfel trebuie să schimbați duritatea pentru crăpături și deformare. Nici plăcile plate de oglindă nu dovedesc nimic despre microgeometrie; multe cuțite funcționale se termină la granulații practice cu o micro-teşire controlată pentru mușcătură. Câștigurile durabile și repetabile provin din temperaturi precise, medii de călire adecvate (Parks 50/AAA/plăci) și două tempere reglate în funcție de cazul de utilizare. Cuțitele bune sunt plictisitor de științifice în culise.

Ghidul cumpărătorului: Citirea sintagmelor „Forjat” vs. „Stoc eliminat” pe paginile produselor

Tratează metoda ca pe un context, nu ca pe un verdict. Începe cu apel de oțel (știți ce implică AEB-L, CPM-154, 80CrV2 și 1095), cele menționate interval de duritate pentru slujbă și orice note privind tratamentul termic (călire cu placă pentru oțel inoxidabil, ulei rapid pentru călitori superficiali, revenire dublă). Apoi, căutați numerele geometrice care contează: grosimea spinului și grosimea din spatele marginii înainte ascuțire vă vor spune mai multe despre tăiere decât orice superlativ. Integralele și conicitățile dramatice sunt terenul de joc al forjării, dar acestea cresc sau scad în funcție de tratamentul termic și de geometria finală; dimpotrivă, un oțel inoxidabil cu laser, îndepărtat din așchii, călit pe placă și perfect drept, va depăși adesea o construcție forjată mai grea în bucătărie. Dacă o pagină trâmbițează „forjat”, dar ascunde specificațiile despre oțel, duritate și șlefuire, citești informații de marketing, nu specificații. (Wikipedia)

Concluzie

Forjarea și îndepărtarea materialului sunt pur și simplu două drumuri către același vârf. Cuțitul finit își merită locul atunci când alegerea oțelului, austenizarea, agent de stingere potrivit (ulei rapid, AAA sau plăci) și revenirea disciplinată se intersectează cu o geometrie care respectă modul în care cuțitele taie efectiv. Forjarea strălucește atunci când aveți nevoie de caracteristici aproape nete - suporturi integrale, plieri adânci, conicitate distală intenționată - fără a arde abrazivul; îndepărtarea materialului excelează la repetabilitate, planeitate și control precis cu oțel inoxidabil și Oțeluri PMNicio metodă nu salvează tratamentul termic neglijent, șlefuirea neglijentă sau neglijarea decarbonizării și a deformării. Dacă cumpărați, căutați oțel transparent și HRC, o descriere credibilă a tratamentului termic și numere geometrice reale; dacă comandați, alegeți metoda care oferă cel mai bine caracteristicile dorite și insistați asupra aceleiași discipline termice fără compromisuri în ambele cazuri. Așa transformați un oțel bun într-un cuțit excelent. 

Autor: Aleks Nemtcev | Producător de cuțite cu peste 10 ani de experiență | Conectează-te cu mine pe LinkedIn |

Urmărește-mă pe Reddit

Surse și lecturi suplimentare

• Larrin Thomas, „Cuțite forjate vs. cuțite de îndepărtare a stocului„Tocilari ai oțelului cuțitului.”
• Larrin Thomas, „Totul despre AEB-L„Tocilari ai oțelului cuțitelor (călirea plăcilor și discuții despre carburi).”
• Larrin Thomas, „Cum se folosește un ciclu termic al cuțitului din oțel„Tocilari ai oțelului cuțitului.”
• ASM Internațional, „Normalizarea oțelului„”, Manuale ASM. 
• Manualul ASM Vol. 4D, Tratarea termică a fontelor și oțelurilor. (dl.thesetosa.com)
• Wikipedia, „Îndepărtarea stocurilor„(prezentare generală a fabricației subtractive).”
• Baronul Oțelului din New Jersey, „Tratament termic 80CrV2„Fișă tehnică”; note de produs despre 1095 și recomandări de răcire. (Baronul de oțel din New Jersey)
• Larrin Thomas, „Ce ulei de stingere este cel mai bun pentru cuțite?„Tocilari ai oțelului cuțitelor.” (knifsteelnerds.com)
• Larrin Thomas, „Cum se recoace oțelul inoxidabil după forjare„(mitul împachetării marginilor, menționat în lucrări conexe).” (knifsteelnerds.com)